對殘留微小腫瘤中的微量生物標志物進行活體光學成像對于癌癥預后而言具有重要的意義，但這也是一項巨大的挑戰。有鑒于此，鄭州大學劉軍杰教授、史進進教授、張開翔教授和新加坡國立大學Haiwei Song設計了一種新型的水凝膠傳感器，并將其用于對難以捕獲的生物標志物進行超靈敏的特異性成像。
本文要點：
（1）該水凝膠傳感器無縫集成了分子信標納米探針和成纖維細胞，具有良好的組織保留性能和優異的成像信噪比，并且能夠通過核酸外切酶I介導的生物標志物循環實現信號放大。研究發現，該水凝膠傳感器可以靈敏地檢測出生物標志物癌胚抗原，檢測限為1.8 pg mL-1。此外，在部分切除的原發性三陰性乳腺癌(4T1)的小鼠中，它也能夠成功識別中位直徑小于2 mm的殘留癌結節。
（2）實驗結果表明，該水凝膠傳感器能夠利用成纖維細胞在局部富集腫瘤細胞中的作用以有效地在浸潤4T1細胞的術后小鼠模型中實現對侵襲性腫瘤的診斷。在可視化成像的指導下，研究者可利用聚多巴胺納米探針快速光熱消融殘留的微小腫瘤，以實現對腫瘤復發及其肺轉移的有效抑制（抑制率約100%）。綜上所述，該研究工作開發了一種能夠對術后的殘留微小腫瘤進行可視化檢測的有效策略，有望進一步改善癌癥手術治療后患者的預后。
Shizhen Geng. et al. Ultrasensitive Optical Detection and Elimination of Residual Microtumors with a Postoperative Implantable Hydrogel Sensor for Preventing Cancer Recurrence. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202307923
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307923
